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1、模板法及其在纳米材料制备中的应用,1,课件优选,模板法基于模板的空间限域作用实现对合成纳米材料的大小、形貌、结构等的控制。相比于其他方法有如下显著的优点： 模板法合成纳米材料具有相当的灵活性 实验装置简单，操作条件温和 能够精确控制纳米材料的尺寸、形貌和结构 能够防止纳米材料团聚现象的发生,模板法基本原理和优点,2,课件优选,模板法根据其模板自身的特点和限域能力的不同又可分为硬模板和软模板两种。 共同点：都能提供一个有限大小的反应空间。 不同点： 硬模板提供的是静态的孔道，物质只能从开口处进入孔道内部； 软模板提供的是处于动态平衡的空腔，物质可以透过腔壁扩散进出。,模板法分类,3,课件优选,硬
2、模板法,硬模板是指以共价键维系特异形状的模板。主要指一些由共价键维系的刚性模板。 阳极氧化铝膜 多孔硅 金属模板天然高分子材料 分子筛 ,4,课件优选,氧化铝模板结构示意图 阳极氧化铝模板合成一维纳米结构示意图,多孔阳极氧化铝膜（AAO）带有高度有序的纳米级阵列孔道，作为模板来制备纳米材料和纳米阵列复合结构。,硬模板阳极氧化铝模板法,5,课件优选,多孔硅的表面高密度分布的纳米孔使其具有很大的比表面积，从而容易进行物理吸附，并表现出很大的表面还原性。 二氧化硅介孔材料具备规整可调的孔道结构和较大的比表面积，孔内可渗透目标材料形成预期的各类纳米阵列。,硬模板多孔硅及二氧化硅模板法,6,课件优选,碳
3、纳米管模板法 聚合物膜模板法 外延模板法 ,硬模板其他硬模板法,7,课件优选,软模板法通过分子间作用力及空间限域能力，引导和调控游离前驱体的规律性组装，从而控制纳米材料的组成、结构、形貌、尺寸、取向和排布。 与硬模板相比，软模板的后期模板去除工作较为方便，并可以将回收的模板碎片再利用，但是软模板结构稳定性较差，模板效率不高。,软模板法,8,课件优选,一些具有特殊结构的生物大分子、细胞组织和某些活细胞，它们自身纳米级结构单元的优越性和易获得性，使其成为纳米材料合成中极具前景的一种模板。常用的有DNA、蛋白质、矿物骨架、植物体及微生物等。,软模板生物分子模板法,9,课件优选,利用表面活性剂分子胶束
4、模板制备六方相中孔分子筛。,软模板表面活性剂模板法,10,课件优选,在纳米材料合成中常用的表面活性剂有SDBS(十二烷基苯磺酸钠)、SDS(十二烷基硫酸钠)、CTBA(十六烷基三甲基溴化铵)、聚氧乙烯醚类、季戊四醇等，结合使用微乳法、胶束法、液-液界面法等制备技术，使得表面活性物质在纳米材料合成领域得到广泛应用。,软模板表面活性剂模板法,11,课件优选,有机大分子模板 LB膜 囊泡 层状液晶 ,软模板其他模板法,12,课件优选,在纳米材料领域，模板合成是一种简便有效的方法，可以合成各种纳米材料。 但存在以下几个问题：（1）有些生物材料是仿生材料，在高金属离子浓度下缺乏稳定性；（2）有机化合物模
5、板需使用有机溶剂去除，这在一定程度上破坏了纳米材料的结构；（3）一些可得到有序纳米材料的无机化合物模板成本较高。,13,课件优选,在纳米材料领域，模板合成是一种简便有效的方法，可以合成各种纳米材料。 但存在以下几个问题：（1）有些生物材料是仿生材料，在高金属离子浓度下缺乏稳定性；（2）有机化合物模板需使用有机溶剂去除，这在一定程度上破坏了纳米材料的结构；（3）一些可得到有序纳米材料的无机化合物模板成本较高。,14,课件优选,模板法研究趋势： 开发性能优良、适合批量生产的新型模板 解决如何除去模板且保证去除工艺不对所合成的纳米材料的形貌和性质产生不良影响的难题,15,课件优选,谢谢！,16,课件优选,
